為驗證反應(yīng)堆冷卻劑泵(簡稱主泵)用高壓冷卻器結(jié)構(gòu)設(shè)計在正常運(yùn)行工況下可避免流致振動的發(fā)生,本研究依次從漩渦脫落、流體彈性不穩(wěn)定和湍流激勵3個方面分析了高壓冷卻器的殼側(cè)流體對中間盤管振動產(chǎn)生的影響。采用預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析得到了螺旋管的固有頻率為1.877 Hz,便于后續(xù)評定的對比;針對最大流通面積和最小流通面積2種極限情況分別計算了漩渦脫落頻率,得到固有頻率與漩渦脫落頻率的比值均小于2;應(yīng)用卡曼渦流頻率計算得出螺旋管的流彈不穩(wěn)定臨界流速大于殼側(cè)間隙流速,說明殼側(cè)流體的流速未達(dá)到螺旋管的流彈不穩(wěn)定臨界流速;選用合適的螺旋管束半經(jīng)驗?zāi)Ｐ陀嬎愕玫酵牧骷ふ竦闹行闹黝l率是螺旋管固有頻率的3.76倍。漩渦脫落、流體彈性不穩(wěn)定和湍流激勵的計算分析結(jié)果充分證明高壓冷卻器的結(jié)構(gòu)設(shè)計是安全合理的,可滿足核電廠的使用要求。

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【部分圖文】：

圖1 高壓冷卻器

如圖1，高壓冷卻器主要由盤管（圖2）、殼體、上蓋、下蓋、射流泵等組成。其功能是將引自反應(yīng)堆一回路內(nèi)的緊急注入水從293℃冷卻到52℃以下，保證軸密封在規(guī)定的溫度下安全穩(wěn)定運(yùn)行，防止因溫度過高而損壞軸密封。每臺主泵配置一臺高壓冷卻器。高壓冷卻器盤管主要由螺旋管和法蘭等組成，螺旋管圍....

圖2 高壓冷卻器盤管

圖1高壓冷卻器1.2設(shè)計參數(shù)

圖3 高壓冷卻器盤管有限元模型

由于模態(tài)分析的對象是高壓冷卻器盤管，因此將殼體和蓋板簡化，計算模型保留螺旋管和上、下法蘭結(jié)構(gòu)。法蘭的結(jié)構(gòu)不影響計算結(jié)果，因此將法蘭端面的螺紋孔和圓角簡化，有限元模型中不再建立相應(yīng)結(jié)構(gòu)。螺旋管為主要分析對象，網(wǎng)格劃分采用規(guī)則的六面體來提高計算精度。法蘭、彎管、內(nèi)部圓筒及蓋板為輔助分....

圖4 螺旋管變形分布云圖

采用預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析得到螺旋管的一階固有頻率為f=1.877Hz。每層螺旋管的變形量見圖4。3流致振動分析

本文編號：4024435